🧪 Problem-Driven Systems Lab

🦀 Caso 18 — Rust 1.83#

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Stack Rust del caso 18. Instancias frías con el tráfico ya encima contra un pool tibio, midiendo la disponibilidad durante el escalado.

La curva más plana de los siete#

warmup_speedup_x mide 1,00x exacto. Rust compila AOT a código máquina: sin máquina virtual, sin JIT, sin recolector de basura que inicializar y sin runtime que levantar. El proceso arranca prácticamente en el tiempo que tarda el kernel en mapear el binario.

Después del caso 17, donde la respuesta de Rust fue la peor de los siete, este es el reverso: acá el modelo de compilación es exactamente lo que el problema pide.

OnceLock: lo que solo Rust ofrece#

rust
static TABLA: OnceLock<Vec<u32>> = OnceLock::new();
TABLA.get_or_init(|| construir());     // corre una vez, aunque la pidan 20 hilos

static CONFIG: LazyLock<Config> = LazyLock::new(|| Config::cargar());

OnceLock es el equivalente exacto de sync.Once de Go y de Lazy<T> de .NET, con una diferencia que ninguno de los dos tiene: el tipo garantiza que el valor no se puede leer antes de estar inicializado.

No hay un null intermedio que alguien pueda desreferenciar por accidente. get() devuelve Option, así que el estado «todavía no está lista» es inalcanzable, no solo improbable.

En este caso está explícito: la instancia guarda su tabla en un OnceLock, y el único camino para leerla pasa por el Option. Olvidar el chequeo de readiness deja de ser un bug de runtime y pasa a ser un error de compilación.

Por qué queda segundo y no primero#

Empata con Go en lo medido —1,00 contra 1,02— y le gana en garantías de tipo. Queda detrás por el otro lado del ciclo: el tiempo de compilación. En un caso que trata sobre la velocidad del bucle desplegar-escalar-desplegar, tardar varias veces más en producir el artefacto es un costo real, aunque no aparezca en ninguna métrica de runtime.

Primitivas nativas#

PrimitivaRol
CompilaciĂłn AOT sin runtimeLa curva plana, y sin GC que inicializar.
OnceLock<T>Inicialización perezosa donde «no inicializada» es inalcanzable.
LazyLock<T>Lo mismo, con el inicializador en la declaraciĂłn.
AtomicBoolEl flag de readiness sin mutex.

Rutas#

RutaQué muestra
/healthliveness: responde 200 apenas el proceso arranca
/readyreadiness: responde 200 recién cuando la instancia puede servir
/boot-cold?requests=2400&instances=3rejected_cold_start > 0 con el proceso vivo todo el tiempo
/boot-warmed?requests=2400&instances=3rejected_cold_start = 0 y 100% de disponibilidad
/warmup?instances=3&prime=1500construye el pool tibio antes de que llegue el tráfico
/diagnostics/summaryacumulado por variante, más la nota de fidelidad
/reset-labvacía la flota, el pool tibio y las métricas

Parámetros: requests (100–20k), instances (1–32), clients (1–64), io_ms (parte de I/O del arranque), pace_ms (ritmo de llegada), work_iters (trabajo por petición), prime (peticiones de calentamiento del pool).

Qué se mide y qué se modela#

  • Se mide, no se simula: la curva de calentamiento. El trabajo por peticiĂłn es un lazo entero puro, idĂ©ntico en los siete stacks, sin un solo sleep. p99_first_100_ms contra p99_after_1000_ms es lo que ese runtime hace de verdad con el mismo cĂłdigo repetido.
  • Se modela: la parte de I/O de la inicializaciĂłn —abrir el pool, resolver DNS, negociar TLS— es un sleep de io_ms. Esperar a la red no quema CPU, y fijarla es lo que vuelve comparables a los siete stacks.
  • Es real: la parte de CPU de la inicializaciĂłn construye una tabla de configuraciĂłn. Ese costo sĂ­ depende del runtime.

⚠️ En la variante fría, p99_first_100_ms mezcla dos efectos reales: el calentamiento del runtime y la contención con las instancias que están inicializando en paralelo. Los dos ocurren de verdad durante un arranque en frío de producción.

Hub#

bash
docker compose -f compose.rust.yml up -d --build
curl "http://127.0.0.1:8700/18/boot-cold?requests=2400&instances=3"
curl "http://127.0.0.1:8700/18/boot-warmed?requests=2400&instances=3"
curl "http://127.0.0.1:8700/18/ready"

Lo que ningĂşn stack cambia#

La inicializaciĂłn cuesta lo que cuesta. El trabajo no desaparece: se adelanta.

Lo que decide si la aplicación devuelve 503 no es cuánto tarda en arrancar, sino health_vs_ready_gap_ms — cuánto tiempo el sistema afirma estar disponible sin estarlo.

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